フランジが予締め状態から操作状態になる際、ボルト荷重は増加するか減少するか？
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GB150で計算すると、運転時のボルト荷重は予締め時よりも小くなります。つまり、加圧後にはボルト荷重が逆に小さくなってしまうということでしょうか？合理的か？
この投稿は、2015年12月17日09時15分にFORREST_GUMPによって最終編集されました。予締めから作動にかけて、ボルトにかかる荷重は増大します。 ボルトは負荷を受ける前に、予圧力F0があります； 作業荷重Fがかかると、この予圧力は変化し、ボルトの総引張力F2は予圧力F0と作業引張力Fの和には等しくなく、残留予圧力F1と作業引張力Fの和に等しくなります。すなわち、ボルトの総引張力F2＝残留予圧力F1＋作業引張力Fです。密封が求められる場合には、接続部の密封性を確保するために、残留予圧力F1を（1.5～1.8）Fとする必要があります。 これが、フランジボルトに冷間締め付けに加えて熱間締め付けも求められる理由です；これは、熱状態でボルトが変形・伸長することにより、残留予緊力F1が減少するためです。
ありがとう2階さん、もう少し検討してみます！
いくつかの硬いガスケットの場合、必要な予圧力が非常に大きくなる；そしてフランジに内圧がかかると、ガスケットが反発する。この時、内圧の作用によりボルト締付力は増大するものの、一方でガスケットの反発によって一部のボルト締付力が解放されるのである。例えば、同じ巻き付けガスケットで、同じボルト円直径であっても、設計圧力1MPaの場合は予締め状態によって制御される可能性があるが、5MPaの場合は運転状態によって制御される可能性がある。
ガスケットの反発により、一部のボルト力が減少し、その結果、残留予締め力F1＜初期予締め力F0となる。 達人にお伺いしますが、「例えば同じクッションパッドで、ボルトの直径も同じ場合、設計圧力が1MPaのときは予圧状態で制御されるが、5MPaのときは操作状態で制御される可能性がある」とおっしゃっていましたが。” 理解できません。説明していただけますか？ ありがとう
これは具体的な計算が必要で、極端な例を挙げると、負圧容器の予緊力の方が大きいのか、操作時の方が大きいのかということです
ボルトの変形の観点から言えば、内圧容器は予緊から運転開始までにガスケットが反発し、フランジ間の距離が広がり、ボルトも長くなるため、引張力は増加するはずです。負圧容器はその逆ですが、この理解は正しいでしょうか？
数値を例に挙げてみましょう：ガスケットy=69、m=3、b=6.4、DG=800と仮定します。Wa/Wpはby/c(DG/4+2bm)と簡略化される。1、pc=1MPaの場合、Wa/Wp=1.85となり、設計温度が高くない場合、ボルト材料の室温での許容応力／設計温度での許容応力が1.235であれば、必要な最小ボルト面積は運転条件によって決定される；単若の設計温度が高くない場合、やはり予緊状態によって決定される可能性がある。 以上の説明は、必要な最小ボルト面積という観点から考えたものに過ぎません。しかし、フランジの設計とは、実際にはガスケットの材質や寸法、ボルトの材質や寸法、フランジ自体の各寸法など、多くの要因が絡み合って決定される体系的な計算プロセスなのです。やはり前述の例を使って説明すると、必要な最小ボルト面積が運転条件によって決まるとしても、実際に使用されるボルト面積Amが必要な最小ボルト面積よりもはるかに大きくなり、その結果予圧状態でのフランジトルクMaが運転状態でのフランジトルクMpを大幅に上回る場合、このときフランジの設計トルクは再び予圧状態によって決定され、算出されるフランジのサイズも大幅に大きくなることになる。 フランジの設計は、高圧でも低圧でも、高温でも低温でも、実際にはそんなに単純なものではありません。圧力容器の設計において、配管フランジにはHG20615が、機器用フランジにはNB47023があり、設計者の作業負担を大幅に軽減してくれます。しかし、実際に標準フランジを選ぶのが最適なのでしょうか？ガスケットの材質は交換できますか？ボルトの材質は必ず高強度でなければならないのか？ボルトの円直径はさらに圧縮できるか？待って待って、こういった問題は、実は多くの人が考えたことすらないんです。
以前はフランジをそのまま使用し、対応するボルトはフランジに合わせて選定されていました。 正直言って、おっしゃることは以前全く考えたことがありませんでした。 消化吸収するにはまだ時間がかかりますので、その間、分からない点があればご指導をお願いします。